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2015年3月4日 星期三

電解質是指可以產生自由離子而導電的化合物。通常指在溶液中導電的物質,但熔融態及固態下導電的電解質也存在。電解質通常分為強電解質和弱電解質。

 
認識電解質
離子的形成與離子的性質
酸性水溶液的共同性質
硫酸、鹽酸、硝酸及醋酸
鹼性水溶液的共同性質
氫氧化鈉、氨及氫氧化鈣
純水的解離和溶液的酸鹼性
水溶液的pH值
酸鹼中和
常見的幾種重要的鹽
  
  
壹、電解質與非電解質
一、電解質:凡溶於水能導電的化合物,稱為電解質。
1.凡屬於酸類、鹼類或鹽類的可溶性化合物都是電解質。
例1:常見的酸:調味醋內所含的醋酸(CH3COOH)、鹽酸(HCl)及硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)等都是。
例2:常見的鹼:熟石灰〔學名氫氧化鈣Ca(OH)2〕,燒鹼〔學名氫氧化鈉(NaOH)〕,氨水〔學名氫氧化銨(NH4OH)〕等都是。
例3:常見的鹽:調味的食鹽〔學名氯化鈉(NaCl)〕,製香腸時所加的硝〔學名硝酸鉀(KNO3),硫酸銅(CuSO4)〕等都是。
2.有些氣態化合物或金屬氧化物,溶於水也能導電,也屬於電解質。
(1) 非金屬氧化物溶於水後,因為產生酸類化合物,故為電解質。
例:SO2 溶於水(SO2+H2O → H2SO3)為亞硫酸,可導電是為電解質。
(2) 金屬氧化物溶於水後,因為產生鹼類化合物,故為電解質。
例:MgO 溶於水(MgO+H2O → Mg(OH))成為氫氧化鎂,可導電是為電解質。
【註】礦泉水及果汁內所含的物質種類非常多,由於其中有數種化合物是電解質,所以礦泉水及果汁也能導電。
二、非電解質:凡溶於水不能導電的化合物,稱為非電解質。
  例:乙醇(酒精)、甘油、、蔗糖等都是。
貳、電解質能導電的原因
一、電極的正極與負極
1.電極的正極:與直流電源供應器(或電池組)正極相連接的電極是正極。
2.電極的負極:與直流電源供應器(或電池組)負極相連接的電極是負極。
二、解離:當電解質溶在水中時,生成正、負離子可以自由移動的現象。
三、解離說:瑞典化學家阿瑞尼士(SvanteAugust Arrhenius,1859~1927)於1884年提出的,其主要內容為:
1.電解質溶解於水就分解成帶電的粒子,這些粒子稱為離子;帶正電荷的離子稱為正離子,帶負電荷的離子稱為負離子。
例:氯化氫(HCl)氣體溶解於水時,氯化氫解離成兩種帶電的粒子 ─ 氯離子和氫離子,其中氯離子帶一個負電荷,寫成 Cl,氫離子帶一個正電荷,寫成H。離子可以帶不只一個電荷,如鈣離子Ca2+ 帶二個正電荷。
2.數個原子結合成的粒子,叫做原子團(亦稱為根),也可以帶電荷。
例:氫氧化鈉解離產生的負離子 OH,稱為氫氧根離子。另外常見的帶電原子團,還有銨根離子 NH4,硝酸根離子 NO3,硫酸根離子 SO42- 等,其中 SO42- 帶了兩個負電荷。
【註】(1)簡單離子:由一個原子帶電而成的離子,稱為簡單離子。
例:Na、Ca2+、Cl、S2-等。
(2)複離子:由幾個原子結合成原子團帶電而成的離子,稱為複離子。
例:OH、NO3、CO32 等。
3.溶液中正離子所帶的總電量,與負離子所帶的總電量恰好相等,但負離子數目與正離子數目並不一定相等,這是因為溶液一定是電中性的。
例:在氯化鈣(CaCl2)的水溶液中,每個氯離子 Cl 帶一個負電荷,每個鈣離子 Ca2+ 帶二個正電荷,但溶液中 Cl 的總數目是 Ca2+ 總數目的兩倍,結果水溶液還是保持電中性。
4.離子在水溶液中可以自由地移動,當通以電流時,正離子移向負極,負離子移向正極。這些移動的離子,形成水溶液中的電流,所以水溶液可以導電。
【註】正負極的電極產物:在電解反應中,電解質在水溶液中,金屬、氫等易形成帶正電的正離子,而移向負極而析出,非金屬易形成帶負電的負離子,而移向正極而析出。
◆電解質溶液可以導電的理由
1.在固體電解質中,這些負、正離子由於距離短,正、負電荷間強烈吸引力而互相牽制結合在一起,不能自由游動,所以不能導電,是非導體。
2.當電解質溶解於水中,負、正離子距離子距離大了,吸引力弱,便能自由游動,於是負離子向正極游動,正離子向負極斿動,故可導電。
◆電解質的研判
電解質溶於水一定能導電,但其熔化狀態時不一定能導電(如酸類),故判斷某化合物是不是電解質,最好的方法是檢查該化合物在水溶液中是否能導電。

 

電解質

電解質是指可以產生自由離子而導電的化合物。通常指在溶液中導電的物質,但熔融態及固態下導電的電解質也存在。電解質通常分為強電解質弱電解質

強電解質[編輯]

強電解質指的能完全或基本完全電離成為離子化合物。 通常包含三類物質:
  1. 強酸:如硫酸硝酸
  2. 強鹼:如氫氧化鈉氫氧化鉀
  3. 大多數的:如氯化鈉氯化鉀
注意:是否是強電解質與溶解性無關。如硫酸鋇氯化銀,雖為難溶物,但其溶於水的部分完全電離了,所以將其劃分為強電解質。

弱電解質[編輯]

弱電解質指的是能部分電離成為離子的化合物[1] 通常包含四類物質:[1]
  1. 弱酸:如醋酸矽酸
  2. 弱鹼:如一水合氨氫氧化銅。但氫氧化鎂為強電解質
  3. 極少數:如醋酸鉛氯化亞汞氯化汞
 

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